基于分子自組裝法可控制備金屬納米顆粒研究.pdf

1、金屬顆粒尺寸小至納米級(jí)時(shí)，將顯現(xiàn)出特有的小尺寸效應(yīng)，具有獨(dú)特的光、電、催化等獨(dú)特性質(zhì)。對(duì)于金屬納米顆粒的催化性、表面增強(qiáng)拉曼、生物傳感等方面的研究和潛在應(yīng)用價(jià)值探索具有重要意義。如何實(shí)現(xiàn)顆粒形貌、尺寸、成分、結(jié)構(gòu)、分散性等因素的可控制備也成為研究熱點(diǎn)。分子自組裝（Self-assembled monolayers, SAMs）技術(shù)基于不同官能團(tuán)的無序分子自發(fā)組裝成復(fù)雜有序膜，十分適合在小尺度范圍設(shè)計(jì)和制備具有均勻、特殊功能的可控納米體系

2、。本文利用自組裝膜法，重點(diǎn)研究了不同官能團(tuán)的單組份自組裝膜在原子層沉積可控制備金屬納米顆粒中的應(yīng)用，嘗試制備多組份混合自組裝膜并應(yīng)用于可控制備金屬納米顆粒中。
　　首先，研究了不同鏈長(zhǎng)的單分子甲基硅烷自組裝膜的制備工藝。探討了溫度、溶劑濃度、溶劑水含量、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)于自組裝膜制備的影響，證明了十八烷基三氯硅烷自組裝膜可阻擋金屬顆粒的原子層沉積。采用電化學(xué)表征自組裝膜隨生長(zhǎng)時(shí)間的曲線，分析膜覆蓋率及孔洞參數(shù)變化趨勢(shì)，創(chuàng)造性利用孔

3、洞分布調(diào)控金屬納米顆粒的密度及粒徑分布。
　　論文第二部分研究了巰基硅烷自組裝膜的制備。探索了巰基三丙基甲氧基硅烷自組裝膜對(duì)金屬納米顆粒沉積參數(shù)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，巰基三丙基甲氧基硅烷自組裝膜的尾部基團(tuán)巰基可與金屬發(fā)生化學(xué)吸附反應(yīng)，促進(jìn)金屬顆粒的沉積成核，提高初期生長(zhǎng)速率。
　　基于甲基硅烷自組裝膜可阻擋金屬納米顆粒沉積和巰基硅烷自組裝膜可促進(jìn)金屬納米顆粒成核，制備混合自組裝膜高效調(diào)控金屬納米顆粒的沉積。文中用分布法制備了

4、十八烷基三氯硅烷/巰基三丙基甲氧基硅烷混合自組裝膜，并創(chuàng)新采用模板法結(jié)合分布法制備圖案化混合自組裝膜。證明混合自組裝膜可調(diào)節(jié)金屬納米顆粒沉積的粒徑分布等工藝參數(shù)。
　　最后將分步法和模板-分布法制備的十八烷基三氯硅烷/巰基三丙基甲氧基硅烷混合自組裝膜應(yīng)用在可控制備分散金屬顆粒研究中，并研究其拉曼增強(qiáng)效應(yīng)。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明混合自組裝膜修飾基底后可大大改善金屬顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象。利用混合自組分子的組分比例差異可制備分布密度和分散程度較理想的